開關(guān)變換器及其控制器和控制方法
【專利摘要】公開了包括主晶體管的開關(guān)變換器及其控制器和控制方法。該控制器包括時(shí)鐘產(chǎn)生電路和控制電路。時(shí)鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān)頻率的時(shí)鐘信號(hào)?？刂齐娐否罱又?xí)r鐘產(chǎn)生電路，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)以控制主晶體管。時(shí)鐘產(chǎn)生電路還耦接至控制電路以接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間閾值。若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間閾值，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率以將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間閾值。
【專利說明】開關(guān)變換器及其控制器和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電路，尤其涉及開關(guān)變換器及其控制器和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 定頻峰值電流控制是一種常用的開關(guān)變換器控制方式。在定頻峰值電流控制下， 代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信號(hào)與參考電壓被送入誤差放大器以產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。主晶 體管在時(shí)鐘信號(hào)來臨時(shí)被導(dǎo)通，在代表流過其電流的電流采樣信號(hào)增大至補(bǔ)償信號(hào)時(shí)被關(guān) 斷。由于控制電路的內(nèi)部延遲，會(huì)存在一個(gè)最小導(dǎo)通時(shí)間，主晶體管在其導(dǎo)通時(shí)間達(dá)到最小 導(dǎo)通時(shí)間之后方可被關(guān)斷。
[0003] 當(dāng)開關(guān)變換器的輸入電壓增大，主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間會(huì)減小。由于最小導(dǎo)通時(shí)間 的存在，主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間在減小至最小導(dǎo)通時(shí)間后將無法進(jìn)一步減小。此時(shí)輸出電壓 會(huì)上升，在輸出電壓上會(huì)出現(xiàn)較大紋波。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供開關(guān)變換器及其控制器和控制方法，以消除主晶 體管的導(dǎo)通時(shí)間達(dá)到最小導(dǎo)通時(shí)間后輸出電壓上可能出現(xiàn)的紋波。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種開關(guān)變換器，包括：開關(guān)電路，包括主晶體管，將輸入電 壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；反饋電路，耦接至開關(guān)電路，采樣開關(guān)電路的輸出電壓，產(chǎn)生代表輸出 電壓的反饋信號(hào)；電流采樣電路，采樣流過主晶體管的電流，產(chǎn)生代表流過主晶體管電流的 電流采樣信號(hào)；時(shí)鐘產(chǎn)生電路，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；誤差放大電路，耦接至反饋電路，根據(jù)第一 參考電壓與反饋信號(hào)之差產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)；比較電路，耦接至電流采樣電路和誤差放大電路， 將電流采樣信號(hào)與補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生重置信號(hào)；以及控制電路，耦接至?xí)r鐘產(chǎn)生電路 和比較電路，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和重置信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)以控制主晶體管；其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路 還耦接至控制電路以接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí) 間閾值，若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間閾值，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率以將 主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間閾值。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于開關(guān)變換器的控制器，該開關(guān)變換器包括主晶體 管，該控制器包括：時(shí)鐘產(chǎn)生電路，產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān)頻率的時(shí)鐘信號(hào)；控制電路，耦 接至?xí)r鐘產(chǎn)生電路，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)以 控制主晶體管；其中若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間閾值，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路改變時(shí)鐘信號(hào) 的頻率以將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間閾值。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于開關(guān)變換器的控制方法，該開關(guān)變換器包括主晶體 管，該控制方法包括：產(chǎn)生代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信號(hào)；產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān) 頻率的時(shí)鐘信號(hào)；根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和反饋信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)以控制主晶體管；根據(jù)控制信號(hào) 判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間閾值；以及若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間閾值， 則改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率以將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間閾值。
[0008] 本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)置一大于最小導(dǎo)通時(shí)間的時(shí)間閾值，并在主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間 小于該時(shí)間閾值時(shí)，改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率以將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于該時(shí)間閾 值。這樣，有效地防止了主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間減小至最小導(dǎo)通時(shí)間，也從根本上消除了輸出 電壓上可能因最小導(dǎo)通時(shí)間而產(chǎn)生的紋波。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換器100的框圖；
[0010] 圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102A的電路原理圖；
[0011] 圖2B為圖2A所示時(shí)鐘產(chǎn)生電路102A的工作波形圖；
[0012] 圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102B的電路原理圖；
[0013] 圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102C的電路原理圖；
[0014] 圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102D的電路原理圖；
[0015] 圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102E的電路原理圖；
[0016] 圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換器100A的電路原理圖；
[0017] 圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于開關(guān)變換器的控制方法的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例 說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特 定細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是：不必采用這些特定細(xì)節(jié)來實(shí)行本發(fā) 明。在其他實(shí)例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0019] 在整個(gè)說明書中，對(duì)" 一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"、" 一個(gè)示例"或"示例"的提及意味 著：結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中。 因此，在整個(gè)說明書的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語"在一個(gè)實(shí)施例中"、"在實(shí)施例中"、"一個(gè)示例" 或"示例"不一定都指同一實(shí)施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和、或子組合將特 定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解， 當(dāng)稱"元件""連接到"或"耦接"到另一元件時(shí)，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者 可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件"直接連接到"或"直接耦接到"另一元件時(shí)，不存在中 間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相 關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0020] 針對(duì)【背景技術(shù)】中指出的問題，本發(fā)明設(shè)置了一大于最小導(dǎo)通時(shí)間（例如50nS)的 時(shí)間閾值（例如80nS)，并在主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于該時(shí)間閾值時(shí)，改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率 以將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于該時(shí)間閾值。這樣有效地防止了主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間 減小至最小導(dǎo)通時(shí)間，也從根本上消除了輸出電壓上可能因最小導(dǎo)通時(shí)間而產(chǎn)生的紋波。
[0021] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換器100的框圖。開關(guān)變換器100包括開關(guān)電 路101、時(shí)鐘產(chǎn)生電路102、控制電路103、反饋電路104、比較電路105、誤差放大電路106以 及電流采樣電路107。開關(guān)電路101包括主晶體管，接收輸入電壓Vin，并將輸入電壓Vin 轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout。開關(guān)電路101可以采用任何合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如降壓電路、升壓 電路、升降壓電路、反激電路等。反饋電路104耦接至開關(guān)電路，采樣開關(guān)電路的輸出信號(hào) 并產(chǎn)生代表輸出信號(hào)的反饋信號(hào)FB。開關(guān)電路的輸出信號(hào)可以是如圖1所示的輸出電壓 Vout，也可以是輸出電流或輸出功率。
[0022] 誤差放大電路106耦接至反饋電路104,根據(jù)參考電壓VREF1與反饋信號(hào)FB之差 產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)COMP。電流采樣電路107采樣流過主晶體管的電流，產(chǎn)生代表流過主晶體管 電流的電流采樣信號(hào)ISENSE。比較電路105耦接至電流采樣電路107和誤差放大電路106， 將電流采樣信號(hào)ISENSE與補(bǔ)償信號(hào)COMP進(jìn)行比較，產(chǎn)生重置信號(hào)RST。時(shí)鐘產(chǎn)生電路102 產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān)頻率的時(shí)鐘信號(hào)CLK。控制電路103耦接至?xí)r鐘產(chǎn)生電路102和比 較電路105,根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK和重置信號(hào)RST產(chǎn)生控制信號(hào)CTRL以控制開關(guān)電路101中 的主晶體管。
[0023] 如圖1所示，時(shí)鐘產(chǎn)生電路102還耦接至控制電路103以接收控制信號(hào)CTRL，并 根據(jù)控制信號(hào)CTRL判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間Ton是否小于時(shí)間閾值Tth。若導(dǎo)通時(shí)間Ton 小于時(shí)間閾值Tth，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路102改變時(shí)鐘信號(hào)CLK的頻率以將導(dǎo)通時(shí)間Ton調(diào)節(jié) 至等于時(shí)間閾值Tth。在同等負(fù)載條件下，時(shí)鐘頻率增大將導(dǎo)致導(dǎo)通時(shí)間Ton減小，反之亦 然。時(shí)間閾值Tth -般被設(shè)置為大于主晶體管的最小導(dǎo)通時(shí)間。當(dāng)輸入電壓Vin增大導(dǎo)致 導(dǎo)通時(shí)間Ton減小至小于時(shí)間閾值Tth后，導(dǎo)通時(shí)間Ton將被調(diào)節(jié)至等于時(shí)間閾值Tth。此 時(shí)開關(guān)變換器通過改變開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)提供至負(fù)載的能量，輸出電壓Vout上可能因最小 導(dǎo)通時(shí)間而產(chǎn)生的紋波被消除。
[0024] 在一些實(shí)施例中，為了防止誤判，時(shí)鐘產(chǎn)生電路102在檢測(cè)到主晶體管的導(dǎo)通時(shí) 間Ton在連續(xù)多個(gè)開關(guān)周期內(nèi)均小于時(shí)間閾值Tth后，方開始改變時(shí)鐘信號(hào)CLK的頻率。
[0025] 圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)鐘產(chǎn)生電路102A的電路原理圖。時(shí)鐘產(chǎn)生電路 102A包括第一電流控制電路221A、可控電流源222A、電流鏡223A、頻率設(shè)置電路224A、電容 器C1、晶體管T4、比較器C0M1以及單觸發(fā)電路225A。第一電流控制電路221A具有輸入端 和輸出端，其中輸入端耦接至控制電路以接收控制信號(hào)CTRL。第一電流控制電路221A基于 控制信號(hào)CTRL判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間Ton是否小于時(shí)間閾值Tth，并根據(jù)判斷結(jié)果在輸 出端產(chǎn)生第一電流控制信號(hào)CCS1?？煽仉娏髟?22A具有第一端、第二端和控制端，其中第 一端耦接至供電電壓Vcc，控制端耦接至第一電流控制電路221A的輸出端以接收第一電流 控制信號(hào)CCS1，第二端提供電流II。頻率設(shè)置電路224A提供設(shè)置電流Iset。在圖2A所示 的實(shí)施例中，頻率設(shè)置電路224A包括晶體管T3、電阻器R1以及誤差放大器AMP1。但本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以理解，頻率設(shè)置電路224A也可以具有其他合適的結(jié)構(gòu)，例如由外部時(shí)鐘信 號(hào)控制的電流源。
[0026] 電流鏡223A包括圖2所示的晶體管T1和T2,具有供電端、第一端和第二端，其中 供電端耦接至供電電壓Vcc，第一端耦接至頻率設(shè)置電路224A以及可控電流源222A的第二 端。電流鏡223A在第二端輸出的電流Ichg可以表示為：
[0027] Ichg= I (1. 1)
[0028] 電容器Cl具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流鏡223A的第二端，第二端 耦接至參考地。晶體管T4具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至電容器C1的第 一端，第二端耦接至參考地。比較器C0M1具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其中同相 輸入端耦接至電容器C1的第一端，第二輸入端接收閾值電壓Vth。比較器C0M1將電容器C1 兩端的電壓Vcl與閾值電壓Vth進(jìn)行比較，在輸出端提供比較信號(hào)CMPO。單觸發(fā)電路225A 具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至比較器C0M1的輸出端，輸出端耦接至晶體管T4的 控制端并提供時(shí)鐘信號(hào)CLK。
[0029] 圖2B為圖2A所示時(shí)鐘產(chǎn)生電路102A的工作波形圖。如圖2B所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào) CLK為低電平，晶體管T4關(guān)斷，電流Ichg對(duì)電容器C1進(jìn)行充電，電容器C1兩端的電壓Vcl 逐漸增大。當(dāng)電壓Vcl增大至到達(dá)閾值電壓Vth時(shí)，比較信號(hào)CMP0由低電平變?yōu)楦唠娖剑?單觸發(fā)電路225A被觸發(fā)。時(shí)鐘信號(hào)CLK上出現(xiàn)一個(gè)脈沖，使晶體管T4導(dǎo)通一段時(shí)間，以對(duì) 電容器C1進(jìn)行放電。以上步驟重復(fù)進(jìn)行，以產(chǎn)生周期性的時(shí)鐘信號(hào)CLK。
[0030] 時(shí)鐘信號(hào)CLK的頻率felk可以表示為：
【權(quán)利要求】
1. 一種開關(guān)變換器，包括： 開關(guān)電路，包括主晶體管，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓； 反饋電路，禪接至開關(guān)電路，采樣開關(guān)電路的輸出電壓，產(chǎn)生代表輸出電壓的反饋信 號(hào)； 電流采樣電路，采樣流過主晶體管的電流，產(chǎn)生代表流過主晶體管電流的電流采樣信 號(hào)； 時(shí)鐘產(chǎn)生電路，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)； 誤差放大電路，禪接至反饋電路，根據(jù)第一參考電壓與反饋信號(hào)之差產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)； 比較電路，禪接至電流采樣電路和誤差放大電路，將電流采樣信號(hào)與補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行比 較，產(chǎn)生重置信號(hào)；W及 控制電路，禪接至?xí)r鐘產(chǎn)生電路和比較電路，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和重置信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào) W控制主晶體管； 其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路還禪接至控制電路W接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)判斷主晶體管 的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間闊值，若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間闊值，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路改 變時(shí)鐘信號(hào)的頻率W將主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間闊值。
2. 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路在檢測(cè)到主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間 在連續(xù)多個(gè)開關(guān)周期內(nèi)均小于時(shí)間闊值后，方改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
3. 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路包括： 第一電流控制電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至控制電路W接收控制信 號(hào)，第一電流控制電路基于控制信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間闊值，并根據(jù) 判斷結(jié)果在輸出端產(chǎn)生第一電流控制信號(hào)； 第一可控電流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，控制端 禪接至第一電流控制電路的輸出端； 頻率設(shè)置電路，提供設(shè)置電流； 包括第一晶體管和第二晶體管的第一電流鏡，具有供電端、第一端和第二端，其中供電 端禪接至供電電壓，第一端禪接至頻率設(shè)置電路W及第一可控電流源的第二端； 第一電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第一電流鏡的第二端，第二端禪 接至參考地； 第四晶體管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端禪接至第一電容器的第一端， 第二端禪接至參考地； 比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端禪接至第一電容器的 第一端，第二輸入端接收闊值電壓；W及 第一單觸發(fā)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至比較器的輸出端，輸出端禪 接至第四晶體管的控制端并提供時(shí)鐘信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中頻率設(shè)置電路包括： 第=晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第一可控電流源的第二 端和第一電流鏡的第一端； 誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收第二參考電 壓，第二輸入端禪接至第=晶體管的第二端，輸出端禪接至第=晶體管的控制端；W及 第一電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第=晶體管的第二端，第二端禪 接至參考地。
5. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中第一電流控制電路包括： 第二單觸發(fā)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至控制電路W接收控制信 號(hào)； 觸發(fā)器，具有時(shí)鐘輸入端、數(shù)據(jù)輸入端和輸出端，其中時(shí)鐘輸入端禪接至第二單觸發(fā) 電路的輸出端，數(shù)據(jù)輸入端禪接至控制電路W接收控制信號(hào)，輸出端提供導(dǎo)通時(shí)間判斷信 號(hào)； 邏輯電路，具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其中輸入端禪接至觸發(fā)器的輸出端 W接收導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，邏輯電路基于導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，分別在第一輸出端和第二輸 出端產(chǎn)生第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)； 第一電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至供電電壓； 第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第一電流源的第二端， 控制端禪接至邏輯電路的第一輸出端W接收第一邏輯信號(hào)； 第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第五晶體管的第二端， 控制端禪接至邏輯電路的第二輸出端W接收第二邏輯信號(hào)； 第二電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第六晶體管的第二端，第二端禪 接至參考地；W及 第二電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第五晶體管的第二端和第六晶 體管的第一端并提供第一電流控制信號(hào)，第二端禪接至參考地。
6. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中第一可控電流源包括： 第走晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中控制端禪接至第一電流控制電路W接 收第一電流控制信號(hào)； 第二電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第走晶體管的第二端； 第=電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第二電阻器的第二端，第二端禪 接至參考地；W及 包括第八晶體管和第九晶體管的第二電流鏡，具有供電端、第一端和第二端，其中供電 端禪接至供電電壓，第一端禪接至第走晶體管的第一端，第二端禪接至第一電流鏡的第一 玉山 乂而。
7. 如權(quán)利要求5所述的開關(guān)變換器，其中第一電流控制電路還包括： 第四電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至供電電壓； 第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端禪接 至第二電容器的第一端，控制端禪接至第四電流源的第二端. 第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十晶體管的控制 端，第二端禪接至參考地，控制端禪接至第二電容器的第一端； 多次檢測(cè)電路，禪接至觸發(fā)器的輸出端W接收導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，基于導(dǎo)通時(shí)間判斷 信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否在連續(xù)多個(gè)開關(guān)周期內(nèi)均小于時(shí)間闊值，產(chǎn)生多次檢測(cè) 信號(hào)；化及 第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十晶體管的控制 端，第二端禪接至參考地，控制端禪接至多次檢測(cè)電路w接收多次檢測(cè)信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中第一電流控制電路包括： 第十=晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，控制端禪 接至第一晶體管和第二晶體管的控制端； 第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十=晶體管的第二 端； 第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十四晶體管的第二 端，控制端禪接至控制電路W接收控制信號(hào)； 第五電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第十五晶體管的第二端，第二端 禪接至參考地；W及 第=電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第十四晶體管的第二端和第 十五晶體管的第一端并提供第一電流控制信號(hào)，第二端禪接至參考地。
9. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路還包括： 第二電流控制電路，檢測(cè)開關(guān)變換器是否處于輕載狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生第二電 流控制信號(hào)；W及 第二可控電流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端 禪接至第一電流鏡的第一端，控制端禪接至第二電流控制電路W接收第二電流控制信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路還包括； 第=可控電流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，控制端 禪接至誤差放大電路W接收補(bǔ)償信號(hào)； 第十六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端禪 接至參考地； 第十走晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端和控制端禪接至第=可控電 流源的第二端； 第十八晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第一電流鏡的第一 端，第二端禪接至頻率設(shè)置電路，控制端禪接至第十走晶體管的控制端； 第十九晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端禪 接至頻率設(shè)置電路，控制端禪接至第十六晶體管的控制端；W及 第六電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第十六晶體管和第十走晶體管 的第二端，第二端禪接至參考地。
11. 一種用于開關(guān)變換器的控制器，該開關(guān)變換器包括主晶體管，該控制器包括： 時(shí)鐘產(chǎn)生電路，產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān)頻率的時(shí)鐘信號(hào)；W及 控制電路，禪接至?xí)r鐘產(chǎn)生電路，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信 號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)W控制主晶體管； 其中若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間闊值，則時(shí)鐘產(chǎn)生電路改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率W將 主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間闊值。
12. 如權(quán)利要求11所述的控制器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路包括： 第一電流控制電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至控制電路W接收控制信 號(hào)，第一電流控制電路基于控制信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間闊值，并根據(jù) 判斷結(jié)果在輸出端產(chǎn)生第一電流控制信號(hào)； 第一可控電流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，控制端 禪接至第一電流控制電路的輸出端； 頻率設(shè)置電路，提供設(shè)置電流； 包括第一晶體管和第二晶體管的第一電流鏡，具有供電端、第一端和第二端，其中供電 端禪接至供電電壓，第一端禪接至頻率設(shè)置電路W及第一可控電流源的第二端； 第一電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第一電流鏡的第二端，第二端禪 接至參考地； 第四晶體管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端禪接至第一電容器的第一端， 第二端禪接至參考地； 比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端禪接至第一電容器的 第一端，第二輸入端接收闊值電壓；W及 第一單觸發(fā)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至比較器的輸出端，輸出端禪 接至第四晶體管的控制端并提供時(shí)鐘信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的控制器，其中頻率設(shè)置電路包括： 第=晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第一可控電流源的第二 端和第一電流鏡的第一端； 誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓， 第二輸入端禪接至第=晶體管的第二端，輸出端禪接至第=晶體管的控制端；W及 第一電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第=晶體管的第二端，第二端禪 接至參考地。
14. 如權(quán)利要求12所述的控制器，其中第一電流控制電路包括： 第二單觸發(fā)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端禪接至控制電路W接收控制信 號(hào)； 觸發(fā)器，具有時(shí)鐘輸入端、數(shù)據(jù)輸入端和輸出端，其中時(shí)鐘輸入端禪接至第二單觸發(fā) 電路的輸出端，數(shù)據(jù)輸入端禪接至控制電路W接收控制信號(hào)，輸出端提供導(dǎo)通時(shí)間判斷信 號(hào)； 邏輯電路，具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其中輸入端禪接至觸發(fā)器的輸出端 W接收導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，邏輯電路基于導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，分別在第一輸出端和第二輸 出端產(chǎn)生第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)； 第一電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至供電電壓； 第五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第一電流源的第二端， 控制端禪接至邏輯電路的第一輸出端W接收第一邏輯信號(hào)； 第六晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第五晶體管的第二端， 控制端禪接至邏輯電路的第二輸出端W接收第二邏輯信號(hào)； 第二電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第六晶體管的第二端，第二端禪 接至參考地；W及 第二電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第五晶體管的第二端和第六晶 體管的第一端并提供第一電流控制信號(hào)，第二端禪接至參考地。
15. 如權(quán)利要求12所述的控制器，其中第一可控電流源包括： 第走晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中控制端禪接至第一電流控制電路W接 收第一電流控制信號(hào)； 第二電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第走晶體管的第二端； 第=電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第二電阻器的第二端，第二端禪 接至參考地；W及 包括第八晶體管和第九晶體管的第二電流鏡，具有供電端、第一端和第二端，其中供電 端禪接至供電電壓，第一端禪接至第走晶體管的第一端，第二端禪接至第一電流鏡的第一 玉山 乂而。
16. 如權(quán)利要求14所述的控制器，其中第一電流控制電路還包括： 第四電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至供電電壓； 第十晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端禪接 至第二電容器的第一端，控制端禪接至第四電流源的第二端. 第十一晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十晶體管的控制 端，第二端禪接至參考地，控制端禪接至第二電容器的第一端； 多次檢測(cè)電路，禪接至觸發(fā)器的輸出端W接收導(dǎo)通時(shí)間判斷信號(hào)，基于導(dǎo)通時(shí)間判斷 信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否在連續(xù)多個(gè)開關(guān)周期內(nèi)均小于時(shí)間闊值，產(chǎn)生多次檢測(cè) 信號(hào)；化及 第十二晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十晶體管的控制 端，第二端禪接至參考地，控制端禪接至多次檢測(cè)電路W接收多次檢測(cè)信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求12所述的控制器，其中第一電流控制電路包括； 第十=晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，控制端禪 接至第一晶體管和第二晶體管的控制端； 第十四晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十=晶體管的第二 端； 第十五晶體管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至第十四晶體管的第二 端，控制端禪接至控制電路W接收控制信號(hào)； 第五電流源，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第十五晶體管的第二端，第二端 禪接至參考地；W及 第=電容器，具有第一端和第二端，其中第一端禪接至第十四晶體管的第二端和第 十五晶體管的第一端并提供第一電流控制信號(hào)，第二端禪接至參考地。
18. 如權(quán)利要求12所述的控制器，其中時(shí)鐘產(chǎn)生電路還包括： 第二電流控制電路，檢測(cè)開關(guān)變換器是否處于輕載狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生第二電 流控制信號(hào)；W及 第二可控電流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端禪接至供電電壓，第二端 禪接至第一電流鏡的第一端，控制端禪接至第二電流控制電路W接收第二電流控制信號(hào)。
19. 一種用于開關(guān)變換器的控制方法，該開關(guān)變換器包括主晶體管，該控制方法包括： 產(chǎn)生代表開關(guān)變換器輸出信號(hào)的反饋信號(hào)； 產(chǎn)生決定主晶體管開關(guān)頻率的時(shí)鐘信號(hào)； 根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和反饋信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)w控制主晶體管； 根據(jù)控制信號(hào)判斷主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間是否小于時(shí)間闊值；W及 若主晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于時(shí)間闊值，則改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率W將主晶體管的導(dǎo)通時(shí) 間調(diào)節(jié)至等于時(shí)間闊值。
20.如權(quán)利要求19所述的控制方法，還包括； 檢測(cè)開關(guān)變換器是否處于輕載狀態(tài)；W及 若開關(guān)變換器處于輕載狀態(tài)，減小時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
【文檔編號(hào)】H02M1/14GK104467389SQ201410841384
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】李磊 申請(qǐng)人:成都芯源系統(tǒng)有限公司